[发明专利]材料及其制备方法、材料的应用、研磨材料

说明书

本申请涉及高分子材料技术领域，提供了一种材料及其制备方法、材料的应用、研磨材料。本申请提供的材料，包括聚合物基材，以及分布在所述聚合物基材中的发泡微球；其中，所述发泡微球包括壳层以及由所述壳层包裹形成的泡孔结构；相邻所述泡孔结构之间的平均间距小于或等于100μm。本申请提供的材料，相邻泡孔结构之间的平均间距小于或等于100μm，由此形成的材料具有丰富的孔隙结构，密度低于0.4g/cmsupgt;3/supgt;。由于材料密度降低，因此，采用该材料作为研磨材料时，能够降低研磨材料对研磨材料整理器的磨损，并提高研磨工艺的工艺稳定性，有利于研磨材料在研磨过程中维持稳定的粗糙度。

技术领域

本申请属于研磨技术领域，尤其涉及一种材料及其制备方法，一种材料的应用，以及一种研磨材料。

背景技术

随着电子工业的快速发展，需要进行平坦化的电子工业材料越来越丰富，包括半导体基材、晶片、存储磁盘、光学元件、透镜、晶片模板等。研磨材材料作为平坦化过程中的关键材料，受到了广泛的关注。在研磨过程中，要求研磨材料需要具有一定的机械强度，以维持一定的研磨速度；同时，还需要具有稳定的研磨性能，减少晶圆与晶圆之间的研磨差异；此外，尽可能小的研磨缺陷也非常重要，可以维持高性能的平坦化品质。

在研磨过程中，图1所示，研磨材料安装在研磨台上，并随着研磨台旋转。研磨头固定晶圆，将晶圆倒扣在研磨材料上与之接触，并施加一定压力。通过研磨台和研磨台的旋转运用，晶圆表面与研磨材料相对运动。通过流淌在研磨材料表面的研磨液，实现晶圆的研磨。以晶圆研磨为例，如研磨过程中，晶圆和研磨材料表面接触并相对运动，二者相互磨损。同时，研磨材料整理器对研磨材料进行修整，使得研磨材料表面维持一定的粗糙度，该过程伴随着研磨材料和研磨材料整理器的损耗，如图2所示。但由于目前研磨材料的密度较高(高于0.4g/cm³)，研磨材料会造成研磨材料整理器的损耗，使得研磨材料整理器对研磨材料的修整能力变弱，研磨材料无法在整个生命周期内维持稳定的粗糙度，最终导致研磨速度随生命周期变化，如图3所示。上述现象增加了研磨件(研磨后的工件如芯片)制造过程中的工艺不稳定性，给工艺增加了难度，减小了工艺加工窗口。因此，如何获得一种固含量低的低密度研磨材料，以减小对研磨材料整理器的磨损显得尤为重要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种材料及其制备方法，一种材料的应用，以及一种研磨材料，旨在解决现有的研磨材料中，研磨材料对研磨材料整理器的磨损大，降低工艺稳定性的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供一种材料，包括聚合物基材，以及分布在所述聚合物基材中的发泡微球；其中，所述发泡微球包括壳层以及由所述壳层包裹形成的泡孔结构；

相邻所述泡孔结构之间的平均间距小于或等于100μm。

本申请提供的材料中，相邻泡孔结构之间的平均间距小于或等于100μm，由此形成的材料具有丰富的泡孔结构，得到的发泡材料的密度在低于0.4g/cm³范围内。由于材料密度降低，可以满足发泡材料在低密度材料应用领域的需求。采用该材料作为研磨材料，能够降低研磨材料对研磨材料整理器的磨损，并提高研磨工艺的工艺稳定性，有利于研磨材料在研磨过程中维持稳定的粗糙度。

作为本申请材料的一种可能的实现方式，所述材料的密度为0.2～0.4g/cm³。在这种情况下形成的材料，材料在满足低密度的条件下，还具有一定的强度。当将该材料作为研磨材料时，材料具有一定的强度以发挥较好的研磨作用，而材料的低密度特性能够降低研磨材料对研磨材料整理器的磨损，从而提高研磨工艺的工艺稳定性，有利于研磨材料在研磨过程中维持稳定的粗糙度。

作为本申请材料的一种可能的实现方式，相邻所述泡孔结构之间的平均间距为1～50μm。此时，相邻泡孔结构之间的平均间距极小，意味着材料中发泡微球的含量较高，由此得到的材料的密度在0.2～0.3g/cm³范围内，能够满足低密度材料的使用需求。